生物實驗教學中，教師如何解決實驗“障礙”

張芳蕓

[摘 要] 作者通過對學生在生物實驗中遇到的實驗障礙，總結(jié)出了四大障礙：一知半解式實驗“障礙”，依葫蘆畫瓢式實驗“障礙”，虎頭蛇尾式實驗“障礙”和傍人籬壁式實驗“障礙”，并通過詳細分解闡述了如何去解決的思路。

[關(guān)鍵詞] 生物 實驗 教學 障礙

生物學是一門建立在實驗基礎上的學科，生物實驗教學則是生物教學中一個不可或缺的重要環(huán)節(jié)。在生物教學中，讓學生順利地參與實驗、體驗實驗和創(chuàng)新實驗，離不開教師對實驗“障礙”的合理化、規(guī)范化的教學處理。

一、一知半解式實驗“障礙”

一知半解式實驗“障礙”是指學生對于實驗原理的理解不透徹，往往是機械記憶大于真正理解的實驗方式。

例如，學生在解答關(guān)于“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”的實驗原理的相關(guān)題目中依然會犯迷糊。雖然這部分內(nèi)容教師講解過，原理也解釋過，學生也已經(jīng)在實驗室自己操作過，但是面對選項中迷惑人的描述“鑒定可溶性還原糖時，要加入斐林試劑甲液搖勻后再加入乙液；用于鑒定蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑A液與B液要混合均勻后，再加入含樣品的試管，且必須現(xiàn)混現(xiàn)用”依然有學生會犯迷糊，因為他們對該實驗原理還處在一知半解的狀態(tài)中。

教師該如何有效地解決這種“障礙”呢？那就要求教師要適當?shù)摹胺攀帧保膭顚W生主動思考，引導學生主動地提出“為什么”。在學生還沒有產(chǎn)生疑問的時候，教師就把原因分析出來，比較不容易引起他們的注意，自然也就很難真正的理解。就以“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”的實驗為例，教師在介紹斐林試劑和雙縮脲試劑的時候，可以讓學生對它們的成分和使用方法先列表比較，在比較的時候?qū)W生就會產(chǎn)生疑惑，然后引導他們自己提問：還原糖和斐林試劑反應生成的磚紅色沉淀是什么？為什么斐林試劑甲乙液要混合均勻后再注入？為什么不直接用配置好的氫氧化銅，而要通過斐林試劑甲乙液要混合產(chǎn)生呢？為什么鑒定蛋白質(zhì)的時候要先加雙縮脲試劑A液再加B液呢？讓學生懷著這樣的疑惑聽老師的講解，再讓學生順著清晰原理的指導去操作實驗，使實驗課成為不只是帶領(lǐng)學生觀察實驗現(xiàn)象、驗證實驗結(jié)果的操作性課堂，還是培養(yǎng)學生善于發(fā)現(xiàn)問題、敢于提出問題的思考性課堂，讓他們成為真正學習的人。

二、依葫蘆畫瓢式實驗“障礙”

依葫蘆畫瓢式實驗“障礙”是指學生在實驗課上按部就班，只動身體，不動大腦式實驗方式。

例如，在一次“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗課上，就有一個這樣的例子。實驗步驟的文字描述是：4個試管中分別加入2ML的過氧化氫溶液。但是文字下面配的圖片中，過氧化氫的量幾乎有整個試管的二分之一。有一位同學上課時沒有認真聽老師的講解，也沒有仔細閱讀書本上的實驗步驟，簡單的照著圖片上的樣子倒了半試管的過氧化氫，同時又非常隨意的加了些肝臟研磨液，結(jié)果反應之后液體都溢出了試管。這種實驗的態(tài)度和方式，常常會導致實驗過程容易出現(xiàn)意外。又如在探究“影響酶活性的條件”的實驗時，課本中只在實驗用具一項的最底下用括號備注了一句話“建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響。”很多同學確實看到了這句話，也按照這個建議操作了，但是很少，幾乎沒有同學在操作的時候針對這個建議提出為什么，只是按部就班的照著書本去進行，雖然實驗也成功了，但是對于相關(guān)的內(nèi)容理解的不透徹，如果離開了機械的記憶，很容易就會混淆。

通過以上二個案例，教師如何解決這種“障礙”，那就要求教師首先讓學生能理解其中的原因，幫助他們自己動腦進行深一步的探究，然后主動地為他們“挑起矛盾”，把他們自動忽略掉的問題，適時地提出來。以探究“影響酶活性的條件”的實驗為例，教師可以提出：為什么建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，不用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響？反過來難道不行嗎？讓學生帶著這樣的疑惑再次設計實驗，達到讓學生對實驗的過程體會的更深刻。

三、虎頭蛇尾式實驗“障礙”

虎頭蛇尾式實驗“障礙”是指學生面對實驗結(jié)果時，忽視不同于課本上所表達的實驗現(xiàn)象，不分析現(xiàn)象異常的原因的實驗方式。每次進行學生分組實驗的時候，實驗結(jié)果大多不如人意，但是很多同學只會抱怨實驗的失敗，而不會主動去探討失敗的原因。

例如，在進行“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗的時候，成功的同學寥寥無幾，失敗的現(xiàn)象倒是非常豐富。可惜的是，大部分同學都選擇到實驗成功的同學那里借看，很少有同學思考自己失敗的原因。雖然說為了這個實驗大家培養(yǎng)了三四天的洋蔥根尖，準備了很多實驗器材，分組實驗課上也是熱鬧非凡，絕大部分同學也看到了優(yōu)秀的實驗結(jié)果，但是對大部分同學來說這節(jié)分組實驗課沒有太大的意義，反而更類似于一節(jié)演示實驗課。

對于這種虎頭蛇尾式的實驗“障礙”，教師最好的解決辦法就是立即組織討論分析。以“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”的實驗課為例。在學生完成所有實驗步驟之后，請同學分別描述自己的實驗現(xiàn)象：“我看到的視野下都是紫色的”；“我看到的細胞是長方形的”；“我看不到細胞”；“我看到的細胞都重疊在一起了”等等。然后再組織學生討論、分析原因，找出原因之后再讓學生操作一遍。引導學生對異常現(xiàn)象的分析，同時指導學生進行進一步的實驗探究，不是為了讓學生單純的追求實驗結(jié)果，而是希望學生能在一次一次的失敗，一次一次的分析中，深入理解知識和知識的形生過程，掌握操作的技能。也讓學生體會任何一個實驗程序的設計都是經(jīng)過幾十次甚至上百次的反復探索而得的，科學和實驗需要的就是不斷探索，永不言敗的精神。

四、傍人籬壁式實驗“障礙”

傍人籬壁式實驗“障礙”是指學生在教師的引導下或與同學的相互幫助下可以完成實驗的設計，但是讓其獨立完成實驗設計的時候總會出現(xiàn)思路混亂的現(xiàn)象。

比如曾經(jīng)有個題目表述如下：

“研究性學習小組的同學在某電鍍廠排水口采集重金屬污染液l000mL。利用以下實驗材料和器材設計實驗，探究不同濃度重金屬污染液對水稻種子萌發(fā)和生長的影響。

實驗材料和器材：水稻種子、試管、培養(yǎng)皿、紗布、尺子（l00mm）、蒸餾水、恒溫光照培養(yǎng)箱、溫度設定為28℃、光照強度為2000Lux（實驗材料和器材的數(shù)量不限）。

根據(jù)給出的實驗材料和器材請設計實驗方法和步驟、預測實驗結(jié)果并作出分析。”

這個題目中實驗步驟設計的時候重點在于要設置不同濃度的污染液作為對照組以及空白對照，還要保證單一變量，即除污染液濃度不同外，其他的實驗條件都要一致。題目很簡單，如果放在課堂上大家討論，肯定很容易得到較為完善的答案，但是獨立練習的時候依然有不少同學在描述上有所欠缺。

教師如何有效地處理這種傍人籬壁式實驗“障礙”呢？這就要求教師在平常實驗課中除了講解實驗原理，實驗步驟，實驗結(jié)果還要注重對于學生實驗設計思路的引導，例如在進行“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗時，教師就可以結(jié)合該實驗為學生講解“單因子變量”和“對照實驗”的概念，以及他們他們是如何在實驗中體現(xiàn)的，等等。再通過適當?shù)木毩暎右造柟蹋屗麄儗嶒炘O計的原則能有更深入的體會。

總之，在生物實驗教學中，教師要積極觀察學生的各種實驗表現(xiàn)，及時總結(jié)和反思，避免讓學生進行單純的操作訓練，要善于引導學生主動思考，努力培養(yǎng)學生善于發(fā)現(xiàn)問題、敢于提出問題、樂于解決問題的能力。教師只有通過積極處理實驗課堂中的“障礙”，為學生的實驗實踐和實驗創(chuàng)新創(chuàng)造條件，才能充分發(fā)揮學生的主體性，使學生真正參與到實驗的過程中去，掌握實驗設計的一般過程。

參考文獻：

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